Повышение точности измерения температуры при испытаниях на стенде радиационного нагрева элементов конструкций из низкотеплопроводных материалов - page 2

Рис. 1. Геометрическая модель объекта тепловых испытаний
динамического температурного поля на поверхности образца часто
осуществляется по показаниям термопар, установленных на некото-
рой глубине вблизи нагреваемой поверхности, без учета методической
погрешности, обусловленной существенной разницей температур на
поверхности и в месте установки датчика.
Цель проведенной работы — разработка расчетной методики повы-
шения точности определения температуры при тепловых испытаниях
элементов конструкций летательных аппаратов и образцов композици-
онных материалов на стенде радиационного нагрева. Все результаты
получены на основе теоретического исследования.
Использовалась трехмерная модель объекта тепловых испытаний
(рис. 1), представляющая собой параллелепипед из теплозащитного
материала марки ТТП-ФС с прямоугольным пазом 0,6∙10−3× 0,6∙10−3 м,
длиной 3 ∙ 10−3 м. В него помещена хромель-алюмелевая термопара
(диаметр термоэлектродов 0,2 ∙ 10−3 м, диаметр спая 0, 5 × 10−3 м),
представляющая собой совокупность отдельных конструктивных эле-
ментов: термоэлектродов — цилиндрических стержней, имеющих иде-
альный контакт с шаром, моделирующим спай термопары. При рас-
чете учитывается распространение теплоты вдоль термоэлектродов. В
целях фиксации термопары паз заполняется клеем. Для придания оди-
наковой степени черноты ( ε = 0,9) на всю нагреваемую поверхность
наносят слой лакокрасочного покрытия. Теплофизические свойства
материалов приведены в табл. 1 [5–7]. Если не указано иное, принима-
ем, что ось термопары совпадает с продольной осью симметрии паза.
В процессе подготовки эксперимента расположение термопары в пазу
может быть проконтролировано рентгеновским методом.
52 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2006. № 3